方法——检查参数的有效性

检查参数的有效性

绝大多数方法和构造方法对于传递给它们的参数都会有某些限制,比如对象引用不能为null,比如必须是正数等.你应该在文档中(或者注释中)清楚地指出所有这些限制,并且在方法体的开头检查参数,并且强制施加这些限制.如果做不到这一点,检测出错误的可能性就很小,即使检测出错误,也难以确定错误根源.

共有方法参数检查

对于共有方法,要用javadoc的@throw标签在文档中说明违反参数值限制会抛出异常.
常用的异常如下:
IllegalArgumentException 非null的参数不正确
IllegalStateExcetion 对于方法调用而言,对象状态不正确
NullPointException 在禁止使用null的情况下参数值为null
IndexOutOfBoundException 下标参数值越界
ConcurrentModificationException 禁止并发修改情况下,对象进行修改
UnsupportedOperationException 对象不支持用户请求的方法
一旦在文档中记录对于方法参数的限制,并且记录一旦违反这些限制将抛出异常,强加这些限制就是必须的事情了.例如:

/*** 求模运算* @param m the modulus,which must be positive* @return this mod m* @throwsArithmeticException if m is less then or equal to 0*/public int mod(BigInteger m){if (m.signum() <= 0 ) {throw new ArithmeticException("Modulus <=0 :  " + m);}return this.n.signum() % m.signum();}

非公有方法参数检查

对于私有方法而言,你可以控制这个方法在那些情况下被调用,必须确保只将有效的参数传递进来.所以,非公有方法一般使用断言来检查参数的有效性.例如:

private static void sort(long[] a, int offset, int length) {assert a != null;assert offset >= 0 && offset <= a.length;assert length >= 0 && length <= a.length -offset;//do something}

本质上讲,断言是在声称被断言的条件为真,无论外围包的客户端如何使用它,异于有效性检查,断言失败将会抛出AsserttionError.如果断言没有发生作用,本质上不会产生成本开销.（vm参数 -ea来开启）

保留的方法参数检查

对于有些参数,方法本身没有用到,保存起来供以后使用.检测这些参数的有效性尤为重要.
例如:

static List<Integer> intArrayAsList (final int[] a) {if (a == null) {throw new NullPointerException();}return new AbstractList<Integer>() {@Overridepublic Integer get(int index) {return a[index];}@Overridepublic int size() {return a.length;}};}

示例中,传入一个int数组,返回List视图.如果这个方法的客户端传递null,该方法会抛出一个NullPointerException,因为该方法显示的条件检查.
如果忽略这个条件检查,就是返回一个新建的List实例的引用,一旦客户端企图使用这个引用,就会立即抛出空指针异常,那时候想要找出List实例的来源就可能非常困难,使得开发调试工作极大地复杂化.
有些参数被方法保护起来供以后使用,构造方法代表这种原则的特殊情景,所以检查构造方法参数的有效性是非常重要的,可以避免构造出来的对象违反类的约束条件.

例外情况

在方法执行计算任务之前,应该先检查它的参数,这个规则有例外.一个重要的例外是,有效性检查非常昂贵,或者根本不切实际,或者有效性检查已经隐含在计算过程中完成.例如:考虑为一个对象排序的方法:
Collections.sort(List),列表中的所有对象必须是可以相互比较的.在为列表排序过程中,列表中的每个对象与其他对象进行比较.
如果这些对象不能进行比较,其中的某个比较操作就会发生异常ClassCastException,这正是sort方法应该做的事情.因此,提前检查列表的元素是否可以进行比较,这并没有多大的意义.
然而,请注意,不加选择使用这种方法将会导致失去失败原子性(以后异常会说到失败原子性,参考第64条).

总结

当编写方法或者构造方法的时候,应该考虑它的参数有哪些限制,应该把这些限制写到文档中,并且在这个方法的开头处,通过显示的检查来实施这些限制.养成这个习惯是非常必要的.